大采高工作面顶板走向高抽巷合理层位研究

摘要

瓦斯灾害一直是影响矿井安全高效生产的主要问题之一。对采空区瓦斯进行合理高效的抽采不仅能够防止矿井瓦斯灾害的发生，而且从煤矿中抽采出来的瓦斯也能够作为一种清洁高效的能源为生产和生活所用。目前，国内外学者和技术人员对顶板高抽巷这种抽采方法做出了许多研究，成为解决深部矿井低透气性高瓦斯煤层开采条件下高效抽采卸压瓦斯的有效手段之一。
　　近年来采空区瓦斯涌出量随煤矿开采规模增大和开采深度不断加深而逐渐增加，是开采工作面和上隅角瓦斯浓度超限的重要影响因素之一，是目前采煤工作面急需要解决的问题。本论文以矿山岩石力学、矿山流体力学、煤与瓦斯耦合机理等相关知识为理论基础，采用UDEC和FLAC3D数值模拟为验证手段，以李雅庄煤矿2-603工作面实际地质条件为原型，分析了和研究了李雅庄实际地质情况下上覆岩层“两带”高度的发育高度，并对该采场上覆岩层在煤层采动后的裂隙、应力和位移的动态变化情况进行分析研究。为2-603工作面外错高抽巷层位的确定奠定了基础。最后结合李雅庄煤矿大采高工作面的实际情况分析外错高抽巷应用过程中的利与弊，并依据现场分类数据分析了生产期期间外错高抽巷的抽采流量、浓度、瓦斯纯量、抽放负压及高位钻场钻孔的流量等参数。并结合“两带”发育高度最终得到将外错高抽巷迎头、抽采钻孔终点置于上覆岩层裂隙带底部，可以抽采到采空区裂隙带内煤岩内的瓦斯涌量最大，从而达到为工作面高效安全生产所服务的目的。

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1 引言

1.1 研究背景及意义

1.2 国内外采空区瓦斯治理研究现状及抽放方法

1.3 本文主要研究内容和研究路线

2 矿井概况

2.1 矿井概况

2.2 试验工作面概况

2.3 本章小结

3 采空区覆岩结构演化UDEC数值模拟

3.1 UDEC软件简介

3.2 煤岩力学模型及其参数

3.3 数值模拟模型及网格的划分

3.4 数值模拟结果分析

3.5 本章小结

4 采动塑性破坏FLAC3D数值模拟

4.1 FLAC3D软件介绍

4.2 计算模型的建立

4.3 数值模拟结果分析

4.4 本章小结

5 大采高工作面高抽巷抽采技术研究

5.1 外错高抽巷层位初步确定

5.2 大采高走向高抽巷瓦斯抽采系统布置

5.3 高抽巷合理层位的确定

5.4 本章小结

6 结论与展望

6.1 论文主要结论

6.2 论文展望

参考文献

作者简历

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